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Cuando comenzaron a aparecer estructuras con curvas infinitas en los horizontes de las ciudades de todo el mundo a fines de los años ochenta y noventa, no marcó una invasión extraterrestre, sino el impacto de las computadoras en la práctica del diseño de edificios.
Gracias al diseño asistido por computadora (CAD), los arquitectos pudieron experimentar con nuevas formas orgánicas, libres de las restricciones de las reglas de deslizamiento y los transportadores. El resultado fueron famosos edificios con curvas como el Museo Guggenheim de Frank Gehry en Bilbao y los Grandes Almacenes Selfridges de Future Systems en Birmingham.
Hoy en día, las computadoras están listas para cambiar la arquitectura una vez más, esta vez con algoritmos que pueden informar, refinar e incluso crear nuevos diseños. Incluso las formas más extrañas son solo el comienzo: los algoritmos ahora pueden determinar las mejores formas de diseñar habitaciones, construir los edificios e incluso cambiarlos con el tiempo para satisfacer las necesidades de los usuarios. De esta manera, los algoritmos les están dando a los arquitectos una caja de herramientas completamente nueva con la cual realizar y mejorar sus ideas.
En un nivel básico, los algoritmos pueden ser una herramienta poderosa para proporcionar información exhaustiva para el diseño, construcción y uso de un edificio . El modelado de información de construcción utiliza un software integral para estandarizar y compartir datos de toda la arquitectura, ingeniería y construcción que solían conservarse por separado. Esto significa que todos los involucrados en la génesis de un edificio, desde clientes hasta contratistas, pueden trabajar juntos en el mismo modelo 3D sin problemas.
Más recientemente, nuevas herramientas han comenzado a combinar este tipo de información con algoritmos para automatizar y optimizar aspectos del proceso de construcción. Esto abarca desde interpretar las regulaciones y proporcionar cálculos para evaluaciones estructurales hasta hacer que la adquisición sea más precisa.
Diseño algorítmico
Pero los algoritmos también pueden ayudar con la etapa de diseño, ayudando a los arquitectos a comprender cómo se usará un edificio al revelar patrones ocultos en las construcciones existentes y propuestas. Estas pueden ser características espaciales y geométricas , como la proporción de áreas públicas a privadas o el flujo de aire natural de un edificio. Pueden ser patrones de uso que muestren qué habitaciones se usan con mayor frecuencia y menos frecuencia.
O pueden ser conexiones visuales y físicas que muestran lo que las personas pueden y no pueden ver desde cada punto de un edificio y nos permiten predecir el flujo de personas a su alrededor. Esto es particularmente relevante cuando se diseñan las entradas de edificios públicos para que podamos ubicar los servicios y las rutas de escape en la mejor posición.
Los algoritmos también se pueden usar para ampliar la capacidad de los diseñadores para pensar y generar formas y arreglos que de otra manera no serían posibles. En lugar de dibujar personalmente planos de planta de acuerdo con su intuición y gusto, los arquitectos que utilizan el diseño algorítmico ingresan las reglas y parámetros y permiten que la computadora produzca la forma del edificio. Estos algoritmos a menudo se inspiran en ideas de la naturaleza, como la evolución o los fractales (formas que se repiten a escalas cada vez más pequeñas).
La combinación de estos tres usos (gestión de información compleja, revelación de patrones y generación de nuevos arreglos espaciales) representa la próxima generación de diseño algorítmico que realmente cambiará nuestra capacidad para mejorar el entorno construido. Por ejemplo, Zaha Hadid Architects, ya conocida por sus construcciones curvilíneas inusuales, utiliza algoritmos para probar automáticamente miles de opciones de diseño interno o encontrar una disposición de paneles de fachada que evitará que un edificio de forma irregular sea prohibitivamente costoso.
Los algoritmos también son esenciales para las construcciones novedosas, como el Filament Pavilion en el museo V&A , y se adaptaron con el tiempo en respuesta a datos estructurales, ambientales y de uso de visitantes. Hoy en día, los algoritmos incluso están produciendo arreglos de oficina para la pandemia COVID-19 que permiten que el mayor número de empleados trabajen en un edificio mientras se distancia socialmente de manera segura.
Diseños autoorganizados
Mis colegas y yo recientemente mostramos cómo los algoritmos podrían crear un plano autoorganizado para un hogar de cuidado, diseñando las habitaciones en la mejor configuración para mejorar la experiencia de los pacientes con demencia. Para hacer esto, combinamos tres tipos de algoritmos, inspirados respectivamente en colonias de hormigas , sistemas de inteligencia artificial basados en el cerebro y modelos de masas .
Construimos nuestros algoritmos para seguir criterios de diseño basados en numerosos estudios y proyectos anteriores, condensándolos en cuatro reglas principales para que los algoritmos los sigan. El edificio tuvo que dividirse en unidades de tamaños máximos dados. Y cada unidad tenía que tener una cocina funcional accesible, un comedor que no se usara para otras actividades y múltiples salones o salas de actividades de una variedad de tamaños.
El resultado fue un nuevo diseño para un hogar de cuidado que organizó habitaciones privadas y áreas comunes de la manera más conveniente para que los viajes de los residentes por el hogar fueran lo más cortos posible. Esto muestra cómo los algoritmos de combinación correctos y, de manera crucial, los aportes de los diseñadores pueden ayudar a producir diseños autoorganizados que de otro modo requerirían una gran cantidad de trabajo laborioso o que de otra manera no serían posibles.
En lugar de reemplazar a los arquitectos, como algunos han pronosticado pesimistamente , los algoritmos se están convirtiendo en una herramienta importante para los diseñadores de edificios. Esto se refleja en la creciente importancia de la tecnología en cursos de posgrado, centros de investigación y empresas internacionales. Cada vez más vemos diseñadores que invierten en el uso del aprendizaje automático y la inteligencia artificial en la arquitectura.
A medida que los avances en informática y tecnología crecen exponencialmente, es difícil imaginar ahora cómo evolucionará el diseño algorítmico en el futuro y cómo cambiará la industria de la construcción. Pero ciertamente podemos predecir que el uso de algoritmos pronto será una forma estándar de aumentar nuestra capacidad de ver lo invisible y diseñar lo no pensado en nuestros edificios.
Fuente: The Conversation / Silvio Carta, Jefe de Arte y Diseño, Universidad de Hertfordshire.
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